ЗАХИСТ ВІД ШУМУ І ВІБРАЦІЙ

Звукоізоляція. Міфи. Типові помилки

Акустичні принципи часто не зовсім правильно трактуються і, як наслідок, некоректно використовуються на практиці.

Багато чого з того, що слід віднести до знань і досвіду в цій галузі, насправді часто виявляється некомпетентністю. Традиційний підхід більшості будівельників до вирішення проблем звукоізоляції заснований на власному досвіді, який часто неправильно інтерпретується.

Нижче наведено деякі найбільш поширені акустичні міфи, з якими ми постійно стикаємося під час спілкування з нашими клієнтами.

   Міф № 1: Звукоізоляція та звукопоглинання це одне й те саме

Факти: Звукопоглинання - зниження енергії відбитої звукової хвилі при взаємодії з перешкодою, наприклад, зі стіною, перегородкою, підлогою, стелею. Здійснюється шляхом розсіювання енергії, її трансформації у тепло. Звукопоглинання оцінюють за допомогою безрозмірного коефіцієнта звукопоглинання в діапазоні частот 125-4000 Гц. Цей коефіцієнт може приймати значення від 0 до 1 (чим ближче до 1, тим вище звукопоглинання). Застосування звукопоглинаючих матеріалів покращують умови чутності всередині приміщення.

Звукоізоляція - ослаблення рівня звуку, що проникає через огородження з одного приміщення в інше. У більш широкому розумінні - сукупність заходів щодо зниження рівня проникаючих шумів. Звукоізоляція це властивість конструкції, а не матеріалу. Чим масивніше і товще огороджувальна конструкція, тим вище її звукоізоляційні властивості. Розрізняють звукоізоляцію повітряного та ударного шуму. Кількісна міра звукоізоляції виявляється у децибелах (дБ).

Порада: Для збільшення звукоізоляції рекомендується застосовувати найбільш масивні та товсті огороджувальні конструкції. Оздоблення приміщення одними тільки звукопоглинаючими матеріалами є малоефективним і не призводить до помітного збільшення звукоізоляції.

   Міф № 2: Чим більше значення індексу ізоляції повітряного шуму Rw, тим вище звукоізоляція огорожі

Факти: Індекс звукоізоляції повітряного шуму Rw це інтегральна характеристика, що застосовується для діапазону частот 100-3150 Гц і розрахована на оцінку шумів побутового походження (розмовна мова, радіо, телевізор). Чим більше значення Rw, тим вища ізоляція для звуків цього типу.
У процесі розробки методики розрахунку індексу Rw не було враховано наявність у сучасних житлових будинках потужних джерел низькочастотного шуму (домашніх кінотеатрів, шумного інженерного обладнання тощо).
Можлива ситуація, коли легка каркасна перегородка із ГКЛ має індекс Rw вище, ніж у цегляної стіни аналогічної товщини. В цьому випадку каркасна перегородка значно краще ізолює звуки голосу, працюючого телевізора, дзвінок телефону або будильника, але звук сабвуфера домашнього кінотеатру більш ефективно знизить цегляну стіну.

Порада: Перед зведенням перегородок у приміщенні проаналізуйте частотні характеристики наявних чи потенційних джерел шуму. При виборі варіантів конструкцій перегородок рекомендуємо порівнювати їхню звукоізоляцію в третинно-октавних смугах частот, а не індекси Rw. Для звукоізоляції низькочастотних джерел шуму (домашній кінотеатр, механічне обладнання) рекомендується застосовувати огороджувальні конструкції із щільних масивних матеріалів.

   Міф №3: Шумне інженерне обладнання може бути розташоване в будь-якій частині будівлі, тому що його завжди можна звукоізолювати спеціальними матеріалами

Факти: Ефективність віброізоляційних матеріалів та технологій обмежується поєднанням характеристик обладнання та будівельних конструкцій. Багато типів інженерного обладнання мають яскраво виражені низькочастотні характеристики, які досить важко ізолювати.

Порада: При розробці архітектурно-планувального рішення будівлі, шумне інженерне обладнання необхідно розташовувати якнайдалі від приміщень, що захищаються від шуму.

   Міф № 4: Вікна з двокамерним склопакетом (3 скла) мають більш високі звукоізоляційні характеристики порівняно з вікнами з однокамерним склопакетом (2 скла)

Факти: Якщо розглядати два склопакети (однокамерний і двокамерний) однакової товщини і з однаковою сумарною товщиною скла, виявиться, що однокамерний склопакет матиме більш високе значення індексу ізоляції повітряного шуму Rw порівняно з двокамерним. Причина у виникненні небажаних резонансних явищ у більш тонких повітряних проміжках між склом у двокамерних склопакетах.

Порада: Для збільшення звукоізоляції вікна рекомендується застосовувати склопакети максимально можливої ​​ширини, що складаються з двох масивних стекол, бажано різної товщини (наприклад, 6 та 8 мм) та максимально широкої дистанційної планки. Якщо застосовується все ж таки двокамерний склопакет, то рекомендується застосовувати скло різної товщини і повітряні проміжки різної ширини. Профільна система повинна забезпечувати триконтурне ущільнення стулки на периметрі вікна. В реальних умовах якість притвору впливає на звукоізоляцію вікна навіть більше ніж формула склопакету.
Найбільш ефективною конструкцією, з точки зору звукоізоляції, є роздільно-спарене вікно з двома стулками, в одну з яких встановлюється однокамерний склопакет з двома склами по 6-8 міліметрів, а в іншу ставиться одинарне скло завтовшки 8-10 мм.

   Міф № 5: Застосування в каркасних перегородках мінеральної вати достатньо для забезпечення високої звукоізоляції між приміщеннями

Факти: Мінеральна вата не є звукоізолюючим матеріалом, вона може бути лише одним з елементів звукоізоляційної конструкції. Наприклад, спеціальні звукопоглинаючі плити з акустичної мінеральної вати можуть збільшити звукоізоляцію гіпсокартонних перегородок, залежно від їх конструкції, на величину 5-8 дБ. З іншого боку, лише додаткове облицювання одношарової каркасної перегородки другим шаром гіпсокартону може збільшити її звукоізоляцію на 5-6 дБ.

Порада: Звукоізоляція гіпсокартонних перегородок збільшується при:
-заповненні каркасу спеціальною акустичною мінеральною ватою;
-використання незалежних подвійних каркасів замість одинарних;
-збільшення ширини каркасу;
-збільшувати відстані між стійковими профілями;
-збільшення кількості шарів гіпсокартону;
-застосування більш щільних та гнучких типів гіпсокартону;
-застосування у складі облицювання мембран з в'язкоеластичних матеріалів;
-закріпленні перегородок до підлоги та стелі за допомогою звукоізолюючих профілів.

   Міф № 6: Звукоізоляцію між приміщеннями можна завжди забезпечити стіною з високим значенням індексу звукоізоляції.

Факти: Звук поширюється з одного приміщення в інше не тільки через стіну, що розділяє, але і по всіх сусідніх будівельних конструкціях та інженерних комунікаціях (перегородки, стеля, підлога, вікна, двері, повітроводи, трубопроводи водопостачання, опалення та каналізації). Це називається непрямою передачею звуку. Усі будівельні елементи вимагають заходів щодо звукоізоляції.
Приклад, якщо побудувати стіну з індексом звукоізоляції Rw = 60 дБ, а потім прокласти через неї вентиляційний канал, то сумарна звукоізоляція огородження практично визначатиметься звукоізоляцією отвору вентканалу і вентиляційних решіток і складатиме не більше Rw = 20-25 дБ.

Порада: При зведенні будівельних конструкцій необхідно забезпечувати "баланс" між звукоізоляційними властивостями таким чином, щоб кожен з каналів поширення звуку мав приблизно однаковий вплив на сумарну звукоізоляцію. Особливу увагу слід приділити системі вентиляції, вікнам та дверям.

   Міф № 7: Багатошарові каркасні перегородки мають вищі звукоізоляційні характеристики порівняно із звичайними, 2-шаровими.

Факти: Інтуїтивно здається, що чим більше шарів гіпсокартону і мінеральної вати, що чергуються, тим вище звукоізоляція огороджувальної конструкції. Насправді звукоізоляція каркасних перегородок істотно залежить від їх конструкції.

Різні типи каркасних перегородок зображені на рис.1 і розташовані в порядку зменшення їхньої звукоізолюючої здатності. Як вихідна конструкція розглянемо перегородку з подвійним облицюванням ГКЛ з обох боків.

 

Якщо у вихідній перегородці перерозподілити шари гіпсокартону, так щоб вони чергувались, ми розділимо існуючий повітряний проміжок на кілька тонших сегментів. Зменшення повітряних проміжків призводить до зростання резонансної частоти конструкції, що істотно знижує звукоізоляцію, особливо на низьких частотах.
При однаковій кількості листів ГКЛ найбільшу звукоізоляцію має перегородка з одним повітряним проміжком.

Таким чином, правильне технічне рішення має набагато більший вплив на звукоізоляцію, ніж простий вибір звукоізоляційних матеріалів.

Порада: Для збільшення звукоізоляції каркасних перегородок рекомендується застосовувати конструкції двома облицюваннями, використовувати подвійні каркаси замість одинарних, застосовувати не менше 2-3 шарів ГКЛ, заповнювати каркаси спеціальним звукопоглинаючим матеріалом, застосовувати пружні прокладки між направляючими прокладками.

   Міф № 8: Пінопласт є ефективним звукоізолюючим та звукопоглинальним матеріалом

Факт А: Пінопласт випускається в листах різної товщини та об'ємної щільності. Виробники по-різному називають свою продукцію, але суть цього не змінюється – це пінополістирол. Це чудовий теплоізолюючий матеріал, але до звукоізоляції повітряного шуму він не має жодного стосунку. Єдина конструкція, в якій застосування пінопласту може позитивно вплинути на зниження шуму, це його укладання під стяжку конструкції плаваючої підлоги. Та й то це стосується зниження ударного шуму. При цьому ефективність шару пінопласту товщиною 40-50 мм під стяжкою не перевищує ефективності більшості прокладочних звукоізоляційних матеріалів товщиною всього 3-5 мм. Багато будівельників рекомендує для збільшення звукоізоляції наклеювати листи пінопласту на стіни або стелі і потім штукатурити. Насправді така «звукоізоляційна конструкція» не збільшить, а в більшості випадків навіть зменшить (!!!) звукоізоляцію огороджувальної конструкції.
Справа в тому, що облицювання масивної стіни або перекриття шаром гіпсокартону або штукатурки з використанням акустично жорсткого матеріалу, яким є пінополістирол, призводить до погіршення звукоізоляції такої двошарової конструкції. Це пов'язано з резонансними явищами у сфері середніх частот. Наприклад, якщо таке облицювання змонтувати з двох сторін важкої бетонної стіни (мал. 3), зниження звукоізоляції може бути катастрофічним! В даному випадку виходить проста коливальна система (рис.2) "маса m1-пружина-маса m2-пружина-маса m1", де: маса m1 - шар штукатурки, маса m2 - бетонна стіна, пружина - шар пінопласту.

Рис. 2 ÷ 4 Погіршення ізоляції повітряного шуму стіною під час монтажу додаткового облицювання (штукатурка) на пружному шарі (пінопласт).
а - без додаткового облицювання (R'w = 53 дБ);
б - з додатковим облицюванням (R'w = 42 дБ).

Як і будь-яка коливальна система, ця конструкція має резонансну частоту Fo. Залежно від товщини пінопласту та штукатурки, резонансна частота даної конструкції перебуватиме у діапазоні частот 200÷500 Гц, тобто потрапить у середину мовного діапазону. Поблизу резонансної частоти спостерігатиметься провал звукоізоляції (рис.4), який може досягати величини 10-15 дБ!

Необхідно відзначити, що до такого ж плачевного результату може привести застосування в подібній конструкції замість пінопласту таких матеріалів, як пінополіетилен, пінополіпропілен, деяких типів жорстких поліуретанів, листової пробки та м'якого ДВП, а замість штукатурки гіпсокартонних плит на клею, листів фанери, ДСП, ОЗБ.

Факт Б: Для того щоб матеріал добре поглинав звукову енергію необхідно, що він був пористим чи волокнистим, тобто продуваним. Пінополістирол це непродувний матеріал із закритою комірчастою структурою (з бульбашками повітря всередині). Шар пінопласту, змонтований на жорсткій поверхні стіни або перекриття, має зникаючий малий коефіцієнт звукопоглинання.

Порада: При влаштуванні додаткових звукоізоляційних облицювань як ізоляційний шар рекомендується застосовувати акустично м'які звукопоглинаючі матеріали, наприклад, плити з акустичної мінеральної вати. Важливо використовувати спеціальні звукопоглинаючі матеріали, а не довільні утеплювачі.

 

І нарешті, напевно, найголовніша помилка, викриття якої випливає з усіх, наведених вище, фактів:

   Міф № 9: Ізоляція повітряного шуму за допомогою тонких звукоізолюючих матеріалів

Факти: Основним фактором, який викриває цей міф, є наявність самої проблеми звукоізоляції. Якби в природі існували такі тонкі звукоізолюючі матеріали, то проблема захисту від шуму вирішувалася б ще на стадії проектування будівель та споруд та зводилася б лише до вибору зовнішнього вигляду та ціни подібних матеріалів.

Вище говорилося про те, що для ізоляції повітряного шуму необхідно застосування звукоізолюючих конструкцій типу "маса-пружність-маса", в яких між звуковідбивними шарами розташовувався б шар акустично "м'якого" матеріалу, досить товстого і який має високі значення коефіцієнту звукопоглинання. Виконати ці вимоги в межах загальної товщини конструкції 10-20 мм неможливо. Мінімальна товщина звукоізоляційного облицювання, ефект від якого був би очевидним та відчутним, становить не менше 40-50 мм. На практиці застосовують облицювання завтовшки 75 мм і більше. Звукоізоляція тим вища, чим більша товщина облицювання.

Іноді "фахівці" наводять як приклад технології шумоізоляції кузовів автомобілів тонкими матеріалами. В цьому випадку працює зовсім інший механізм шумоізоляції - вібродемпфуючий, ефективний тільки для ізоляції тонких пластин (у випадку з автомобілем – металевого кузова).
Вібродемпфуючий матеріал повинен бути в'язкоеластичним, мати високі внутрішні втрати і мати товщину більше, ніж у ізольованої пластини. Адже насправді, хоча автомобільна шумоізоляція має товщину всього 5-10 мм, це в 5-10 разів товще за сам метал, з якого зроблено кузов автомобіль. Якщо в якості ізольованої пластини представити міжквартирну стіну, то стає очевидним, що "автомобільним" методом вібродемпфування звукоізолювати масивну та товсту цегляну стіну не вдасться.

Порада: Виконання звукоізоляційних робіт у будь-якому випадку потребує певних втрат корисної площі та висоти приміщення. Рекомендується ще на етапі проектування звернутися до фахівця-акустика, щоб звести до мінімуму ці втрати та вибрати найдешевший та найефективніший варіант звукоізоляції вашого приміщення.

   Заключення

У практиці будівельної акустики набагато більше помилок, ніж описано вище. Наведені приклади допоможуть Вам уникнути деяких серйозних помилок у процесі проектування або під час виконання будівельних робіт. Ці приклади є ілюстрацією того, що не варто беззастережно вірити статтям з ремонту з глянцевих журналів або словами "досвідченого будівельника…", "А ми завжди так робимо…", які не завжди ґрунтуються на принципах будівельної фізики.

Надійною гарантією правильного виконання комплексу звукоізоляційних заходів, що забезпечують максимальний акустичний ефект, можуть бути грамотно складені інженером-акустиком рекомендації щодо звукоізоляції стін, підлоги та стелі.

.

 

Андрій Смирнов, 2008

Список літератури

ДБН В.1.1-31:2013 «Защита территорий, зданий и сооружений от шума», 2014.
«Пособие к МГСН 2.04-97. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий»/– М.: ГУП «НИАЦ», 1998.
«Справочник по защите от шума и вибраций жилых и общественных зданий» / под ред. В.И. Заборова. – Киев: изд. «Будівельник», 1989.
«Справочник проектировщика. Защита от шума» / под ред. Юдина Е.Я.– М.: «Стройиздат», 1974.
«Руководство по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций зданий» / НИИСФ Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1983.
«Снижение шума в зданиях и жилых районах»/ под ред. Г.Л. Осипова/ М.: Стройиздат, 1987.

 

 

 

 

Звукоизоляция. Типичные ошибки и заблуждения

Акустические принципы часто не совсем правильно трактуются и, как следствие, некорректно применяются на практике.

Многое из того, что следовало бы отнести к знаниям и опыту в этой области, на самом деле часто оказывается некомпетентностью. Традиционный подход большинства строителей к решению проблем звукоизоляции основан на собственном опыте, который часто неправильно интерпретируется.

Ниже перечислены некоторые наиболее распространенные акустические мифы, с которыми мы постоянно сталкиваемся во время общения с нашими клиентами.
 

   Миф № 1: Звукоизоляция и звукопоглощение это одно и то же

Факты: Звукопоглощение - снижение энергии отраженной звуковой волны при взаимодействии с преградой, например со стеной, перегородкой, полом, потолком. Осуществляется путем рассеивания энергии, ее трансформации в тепло. Звукопоглощение оценивают с помощью безразмерного коэффициента звукопоглощения αw в диапазоне частот 125-4000 Гц. Этот коэффициент может принимать значение от 0 до 1 (чем ближе к 1, тем выше звукопоглощение). Применение звукопоглощающих материалов улучшают условия слышимости внутри самого помещения. 

Звукоизоляция - ослабление уровня звука, проникающего через ограждение из одного помещения в другое. В более широком смысле - совокупность мероприятий по снижению уровня проникающих шумов. Звукоизоляция это свойство конструкции, а не материала. Чем массивнее и толще ограждающая конструкция, тем выше её звукоизоляционные свойства. Различают звукоизоляцию воздушного и ударного шума. Количественная мера звукоизоляции выражается в децибелах (дБ).

Совет: Для увеличения звукоизоляции рекомендуется применять наиболее массивные и толстые ограждающие конструкции. Отделка помещения одними только звукопоглощающими материалами малоэффективна и не приводит к заметному увеличению звукоизоляции.
 

   Миф № 2: Чем больше значение индекса изоляции воздушного шума Rw, тем выше  звукоизоляция ограждения

Факты: Индекс звукоизоляции воздушного шума Rw это интегральная характеристика, применяемая для диапазона частот 100-3150 Гц и расчитанная на оценку шумов бытового происхождения (разговорная речь, радио, телевизор). Чем больше значение Rw, тем выше изоляция для звуков именно этого типа.
В процессе разработки методики расчета индекса Rw не было учтено наличие в современных жилых домах мощных источников низкочастотного шума (домашних кинотеатров, шумного инженерного оборудования и т.п.).
Возможна ситуация, когда легкая каркасная перегородка из ГКЛ имеет индекс Rw выше, чем у кирпичной стены аналогичной толщины. В этом случае каркасная перегородка значительно лучше изолирует звуки голоса, работающего телевизора, звонок телефона или будильника, но звук сабвуфера домашнего кинотеатра более эффективно снизит все же кирпичная стена.

Совет: Перед возведением перегородок в помещении проанализируйте частотные характеристики существующих или потенциальных источников шума. При выборе вариантов конструкций перегородок рекомендуем сравнивать их звукоизоляцию в треть-октавных полосах частот, а не индексы Rw. Для звукоизоляции низкочастотных источников шума (домашний кинотеатр, механическое оборудование) рекомендуется применять ограждающие конструкции из плотных массивных материалов.
 

   Миф № 3: Шумное инженерное оборудование может быть расположено в любой части здания, потому что его всегда можно звукоизолировать специальными материалами

Факты: Эффективность виброизоляционных материалов и технологий ограничивается сочетанием характеристик оборудования и строительных конструкций. Многие типы инженерного оборудования обладают ярко выраженными низкочастотными характеристиками, которые достаточно трудно изолировать.

Совет: При разработке архитектурно-планировочного решения здания, шумное инженерное оборудование необходимо располагать как можно дальше от защищаемых от шума помещений.

   Миф № 4: Окна с двухкамерным стеклопакетом (3 стекла) имеют более высокие звукоизоляционные характеристики по сравнению с окнами с однокамерным стеклопакетом (2 стекла)

Факты: Если рассматривать два стеклопакета (однокамерный и двухкамерный) одинаковой толщины и с одинаковой суммарной толщиной стекол, окажется, что однокамерный стеклопакет будет обладать более высоким значением индекса изоляции воздушного шума Rw по сравнению с двухкамерным. Причина в возникновении нежелательных резонансных явлений в более тонких воздушных промежутках между стеклами в двухкамерных стеклопакетах.

Совет: Для увеличения звукоизоляции окна рекомендуется применять стеклопакеты максимально возможной ширины, состоящие из двух массивных стекол, желательно разной толщины (например, 6 и 8 мм) и максимально широкой дистанционной планки. Если применяется все же двухкамерный стеклопакет, то рекомендуется применять стекла разной толщины и воздушные промежутки разной ширины. Профильная система должна обеспечивать трехконтурное уплотнение створки по периметру окна. В реальных условиях качество притвора влияет на звукоизоляцию окна даже больше, чем формула стеклопакета.
Наиболее эффективной конструкцией, с точки зрения звукоизоляции, является раздельно-спаренное окно с двумя створками, в одну из которых устанавливается однокамерный стеклопакет с двумя стеклами по 6-8 миллиметров, а в другую ставится одинарное стекло толщиной 8-10 мм.

   Миф № 5: Применение в каркасных перегородках минеральной ваты достаточно для обеспечения высокой звукоизоляции между помещениями

Факты: Минеральная вата не является звукоизолирующим материалом, она может быть только лишь одним из элементов звукоизоляционной конструкции. Например, специальные звукопоглощающие плиты из акустической минеральной ваты могут увеличить звукоизоляцию гипсокартонных перегородок, в зависимости от их конструкции, на величину 5-8 дБ. С другой стороны, всего лишь дополнительная облицовка однослойной каркасной перегородки вторым слоем гипсокартона может увеличить её звукоизоляцию на 5-6 дБ.

Совет: Звукоизоляция гипсокартонных перегородок увеличивается при:
-заполнении каркаса специальной акустической минеральной ватой;
-использовании независимых двойных каркасов вместо одинарных;
-увеличении ширины каркаса;
-увеличивать расстояния между стоечными профилями;
-увеличении количества слоев гипсокартона;
-применении более плотных и гибких типов гипсокартона;
-применении в составе облицовок мембран из вязкоэластичных материалов;
-закреплении перегородок к полу и потолку с помощью звукоизолироующих профилей.

   Миф № 6: Звукоизоляцию между помещениями можно всегда обеспечить стеной с высоким значением индекса звукоизоляции

Факты: Звук распространяется из одного помещения в другое не только через разделяющую стену, но и по всем примыкающим строительным конструкциям и инженерным коммуникациям (перегородки, потолок, пол, окна, двери, воздуховоды, трубопроводы водоснабжения, отопления и канализации). Это явление назвается косвенной передачей звука. Все строительные элементы требуют мероприятий по звукоизоляции.
​Например, если построить стену с индексом звукоизоляции Rw=60 дБ, а затем проложить через нее вентиляционный канал, то суммарная звукоизоляции ограждения практически будет определяться звукоизоляцией отверстия вентканала и вентиляционных решеток и составлять не более Rw=20-25 дб. 

Совет: При возведении строительных конструкций необходимо обеспечивать "баланс" между их звукоизоляционными свойствами таким образом, чтобы каждый из каналов распространения звука имел приблизительно одинаковое влияние на суммарную звукоизоляцию. Особое внимание следует уделить системе вентиляции, окнам и дверям.
 

   Миф № 7: Многослойные каркасные перегородки имеют более высокие звукоизоляционные характеристики по сравнению с обычными, 2-слойными 

Факты: Интуитивно кажется, что чем больше чередующихся слоев гипсокартона и минеральной ваты, тем выше звукоизоляция ограждения. На самом деле звукоизоляция каркасных перегородок существенно зависит от их конструкции.

Различные типы каркасных перегородок изображены на рис.1 и расположены в порядке уменьшения их звукоизолирующей способности. В качестве исходной конструкции рассмотрим перегородку с двойной облицовкой ГКЛ с обеих сторон. 

 

Если в исходной перегородке перераспределить слои гипсокартона, сделав их чередующимися, мы разделим существующий воздушный промежуток на несколько более тонких сегментов. Уменьшение воздушных промежутков приводит к росту резонансной частоты конструкции, что существенно снижает звукоизоляцию, особенно на низких частотах.
При одинаковом количестве листов ГКЛ наибольшей звукоизоляцией обладает перегородка с одним воздушным промежутком.

Таким образом, правильное техническое решение имеет гораздо большее влияние на звукоизоляцию, чем простой выбор звукоизоляционных материалов.

Совет: Для увеличения звукоизоляции каркасных перегородок рекомендуется применять конструкции двумя облицовками, использовать двойные каркасы вместо одинарных, применять не менее 2-3 слоев ГКЛ, заполнять каркасы специальным звукопоглощающим материалом, применять упругие прокладки между направляющими профилями и строительными конструкциями, тщательно герметизировать стыки.

   Миф № 8: Пенопласт является эффективным звукоизолирующим и звукопоглощающим материалом

Факт А: Пенопласт выпускается в листах различной толщины и объемной плотности. Производители по-разному называют свою продукцию, но суть от этого не меняется – это пенополистирол. Это прекрасный теплоизолирующий материал, но к звукоизоляции воздушного шума он не имеет никакого отношения. Единственная конструкция, в которой применение пенопласта может положительно повлиять на снижение шума, это его укладка под стяжку в конструкции плавающего пола. Да и то это касается снижения только ударного шума. При этом, эффективность слоя пенопласта толщиной 40-50 мм под стяжкой не превышает эффективности большинства прокладочных звукоизоляционных материалов толщиной всего 3-5 мм. Многие строители рекомендует для увеличения звукоизоляции наклеивать листы пенопласта на стены или потолки и затем штукатурить. На самом деле, такая «звукоизоляционная конструкция» не увеличит, а в большинстве случаев даже уменьшит (!!!) звукоизоляцию ограждения.
Дело в том, что облицовка массивной стены или перекрытия слоем гипсокартона или штукатурки с использованием акустически жесткого материала, каким является пенополистирол, приводит к ухудшению звукоизоляции такой двухслойной конструкции. Это связано с резонансными явлениями в области средних частот. Например, если такую облицовку смонтировать с двух сторон тяжелой бетонной стены (рис. 3), то снижение звукоизоляции может быть катастрофическим! В данном случае получается простая колебательная система (рис.2) “масса m1-пружина-масса m2-пружина-масса m1”, где: масса m1 – слой штукатурки, масса m2 – бетонная стена, пружина - слой пенопласта.

Рис. 2 ÷ 4 Ухудшение изоляции воздушного шума стеной при монтаже дополнительной облицовки (штукатурка) на упругом слое (пенопласт).
а – без дополнительной облицовки (R’w=53 дБ);
б – с дополнительной облицовкой (R’w=42 дБ).

Как и любая колебательная система, данная конструкция имеет резонансную частоту Fo. В зависимости от толщины пенопласта и штукатурки, резонансная частота данной конструкции будет находиться в диапазоне частот 200÷500 Гц, т.е. попадет в середину речевого диапазона. Вблизи резонансной частоты будет наблюдаться провал звукоизоляции (рис.4), который может достигать величины 10-15 дБ!

Необходимо отметить, что к такому же плачевному результату может привести применение в подобной конструкции вместо пенопласта таких материалов, как пенополиэтилен, пенополипропилен, некоторых типов жестких полиуретанов, листовой пробки и мягкого ДВП, а вместо штукатурки гипсокартонных плит на клею, листов фанеры, ДСП, ОСБ.

Факт Б: Для того, чтобы материал хорошо поглощал звуковую энергию необходимо, чтобы он был пористым или волокнистым, т.е. продуваемым. Пенополистирол это непродуваемый материал с закрытой ячеистой структурой (с пузырьками воздуха внутри). Слой пенопласта, смонтированного на жесткой поверхности стены или перекрытия, обладает исчезающе малым коэффициентом звукопоглощения.

Совет: При устройстве дополнительных звукоизоляционных облицовок в качестве изоляционного слоя рекомендуется применять акустически мягкие звукопоглощающие материалы, например, плиты из акустической минеральной ваты Важно использовать специальные звукопоглощающие материалы, а не произвольные утеплители.

И наконец, наверное, самое главное заблуждение, разоблачение которого вытекает из всех, приведенных выше, фактов:
 

   Миф № 9: Изоляция воздушного шума с помощью тонких звукоизолирующих материалов

Факты: Основным фактором, разоблачающим этот миф, является наличие самой проблемы звукоизоляции. Если бы в природе существовали такие тонкие звукоизолирующие материалы, то проблема защиты от шума решалась бы еще на стадии проектирования зданий и сооружений и сводилась бы только к выбору внешнего вида и цены подобных материалов.

Выше говорилось о том, что для изоляции воздушного шума необходимо применение звукоизолирующих конструкций типа "масса-упругость-масса", в которых между звукоотражающими слоями располагался бы слой акустически "мягкого" материала, достаточно толстого и имеющего высокие значения коэффициента звукопоглощения. Выполнить все эти требования в пределах общей толщины конструкции 10-20 мм невозможно. Минимальная толщина звукоизоляционной облицовки, эффект от которой был бы очевидным и ощутимым, составляет не менее 40-50 мм. На практике применяют облицовки толщиной 75 мм и более. Звукоизоляция тем выше, чем больше толщина облицовки.

Иногда "специалисты" приводят в пример технологии шумоизоляции кузовов автомобилей тонкими материалами. В этом случае работает совсем другой механизм шумоизоляции - вибродемпфирующий, эффективный только для изоляции тонких пластин (в случае с автомобилем – металлического кузова).
Вибродемпфирующий материал должен быть вязкоэластичным, обладать высокими внутренними потерями и иметь толщину больше, чем у изолируемой пластины. Ведь на самом деле, хотя автомобильная шумоизоляция имеет толщину всего 5-10 мм, это в 5-10 раз толще самого металла, из которого сделан кузов автомобиль. Если в качестве изолируемой пластины представить межквартирную стену, то становится очевидным, что "автомобильным" методом вибродемпфирования звукоизолировать массивную и толстую кирпичную стену не удастся.

Совет: Выполнение звукоизоляционных работ в любом случае требует определенных потерь полезной площади и высоты помещения. Рекомендуется еще на этапе проектирования обратиться к специалисту-акустику, чтобы свести к минимуму эти потери и выбрать самый дешевый и наиболее эффективный вариант звукоизоляции вашего помещения.
 

   Заключение

В практике строительной акустики гораздо больше заблуждений, чем описано выше. Приведенные примеры помогут Вам избежать некоторых серьезных ошибок в процессе проектирования или во время производства строительных работ. Эти примеры служат иллюстрацией того, что не стоит безоговорочно верить статьям по ремонту из глянцевых журналов или словам "опытного" строителя "…А мы всегда так делаем…", которые не всегда основываны на принципах строительной физики.

Надежной гарантией правильного выполнения комплекса звукоизоляционных мероприятий, обеспечивающих максимальный акустический эффект могут служить грамотно составленные инженером-акустиком рекомендации по звукоизоляции стен, пола и потолка.


 

Андрей Смирнов, 2008

   Список литературы

ДБН В.1.1-31:2013 «Защита территорий, зданий и сооружений от шума», 2014.
«Пособие к МГСН 2.04-97. Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий»/– М.: ГУП «НИАЦ», 1998.
«Справочник по защите от шума и вибраций жилых и общественных зданий» / под ред. В.И. Заборова. – Киев: изд. «Будівельник», 1989.
«Справочник проектировщика. Защита от шума» / под ред. Юдина Е.Я.– М.: «Стройиздат», 1974.
«Руководство по расчету и проектированию звукоизоляции ограждающих конструкций зданий» / НИИСФ Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1983.
«Снижение шума в зданиях и жилых районах»/ под ред. Г.Л. Осипова/ М.: Стройиздат, 1987.